(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物の移動範囲を枠内に規制するための枠材であって、
前記枠材を複数に分割した分割枠材と、
前記分割枠材の両端部に形成された第１の凹部に嵌合し、前記分割枠材同士を連結する連結部材と、
前記分割枠材の内周部または前記分割枠材間の連結部の内周側に形成された第２の凹部に嵌合し、前記枠材の内側に向けて突出した突起を有する軟質部材と、
を備えた枠材。
【請求項２】
前記分割枠材の両端面が平面であることを特徴とする請求項１に記載の枠材。
【請求項３】
前記分割枠材は、繊維強化樹脂で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の枠材。
【請求項４】
前記連結部材および軟質部材がゴム弾性を有する材料で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の枠材。
【請求項５】
前記第１および第２の凹部が一体化されたことを特徴とする請求項１に記載の枠材。
【請求項６】
前記連結部材および軟質部材が一体形成されたことを特徴とする請求項５に記載の枠材。
【請求項７】
前記第１および第２の凹部が貫通孔または未貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の枠材。
【請求項８】
前記連結部材および軟質部材の厚さが、前記分割枠材の厚さ以下であることを特徴とする請求項１に記載の枠材。
【請求項９】
前記軟質部材は、前記突起の先端部が拡幅されたことを特徴とする請求項１に記載の枠材。
【請求項１０】
前記分割枠材は、外周面に沿って前記分割枠材を覆う軟質部材をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の枠材。
【請求項１１】
前記分割枠材のすべての最外周を覆う軟質部材をさらに備えた請求項１に記載の枠材。
【請求項１２】
被研磨物を保持するための保持具であって、
前記被研磨物を支持する樹脂シート材と、
前記シート材の周部に貼着され、前記被研磨物の移動範囲を枠内に規制する枠材と、
を備え、前記枠材は請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の構成を有することを特徴とする保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は枠材および枠材を有する保持具に係り、特に、枠材を複数に分割した分割枠材を備え、被研磨物の移動範囲を枠内に規制するための枠材および該枠材を有する保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体、半導体デバイス用シリコンウェハ、ハードディスク用基板や液晶ディスプレイ用ガラス基板等の材料では、高精度な平坦性が要求されているため、研磨パッドを使用した研磨加工が行われている。通常、研磨加工には、被研磨物の両面を同時に研磨加工する両面研磨機や被研磨物の片面を研磨加工する片面研磨機等が使用されている。両面研磨機では、対向する定盤にそれぞれ貼付した研磨パッドで被研磨物の両面に研磨加工が行われる。一方、片面研磨機では、保持用定盤に被研磨物を一面側で保持させて、研磨用定盤に貼付した研磨パッドにより、被研磨物の他面側に研磨加工が行われる。研磨加工時には、研磨粒子を含む研磨液が供給される。
【０００３】
一般に、片面研磨機を使用した研磨加工では、被研磨物が金属製の保持用定盤と直接接触することで生じる被研磨物のスクラッチ（キズ）等を抑制するため、保持用定盤に軟質クロス等の保持パッドが装着される。保持パッドの装着によりスクラッチ等を回避することができる。通常、保持パッドには、湿式成膜法で形成された樹脂シートが使用されている。湿式成膜法では、樹脂を水混和性の有機溶媒に溶解させた樹脂溶液がシート状の成膜基材に塗布され、水系凝固液中で樹脂を凝固再生させることで製造されている。湿式成膜法で形成された樹脂シートは、表面側に微多孔が厚み数μｍ程度に亘って形成されたスキン層を有している。スキン層の表面が被研磨物との接触性に優れるため、スキン層に水等の液体を含ませておくことで液体の表面張力等により被研磨物の保持が可能となる。
【０００４】
ところが、保持パッドおよび被研磨物間の粘着性や静摩擦が不十分なとき、すなわち、保持パッドの被研磨物保持性が不十分なときは、研磨加工中に被研磨物の横ずれが生じるため、被研磨物を平坦に研磨加工することが難しくなる。この横ずれを抑制するため、被研磨物を挿入可能な貫通穴が形成された枠材と保持パッドとを糊剤で貼り合わせた保持具が用いられている。保持具では、枠材の貫通穴に被研磨物を挿入して研磨加工が行われ、研磨加工後に被研磨物が保持具から取り外される。被研磨物の挿入および取り外しを容易にするため、被研磨物および枠材間には、隙間（ギャップ）が形成されている。
【０００５】
従来の保持具では、被研磨物および枠材間に形成された隙間により、研磨加工時に定盤が回転したときに被研磨物と枠材とが直接接触して被研磨物の端部形状が損なわれたり、被研磨物および枠材の接触に伴い枠材の内周面側が破損したときに生じる破片により被研磨物にキズを与えてしまうことがある。また、研磨加工時に定盤が回転することで被研磨物に遠心力がかかり、被研磨物が枠材から飛び出してしまうおそれもある。被研磨物の端部形状を改善し、被研磨物へのキズを低減させるため、被研磨物を挿入可能な貫通穴が形成された保持具において、枠材の貫通穴の内周面に軟質部材を配置する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１５４２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、被研磨物の端部形状を改善し、被研磨物へのキズを低減させることができるものの、研磨加工時に、保持具が装着された保持用定盤が回転することにより生じるトルクや保持具の枠材および研磨パッドが接触することで生じる摩擦抵抗により、枠材が保持パッド側に反ってしまい、撓みが生じてしまうことがある。この結果、保持具で被研磨物を安定に保持することができず、被研磨物の平坦性が悪化し、保持具の寿命も短いものとなる。また、研磨加工時に定盤が回転し被研磨物および保持具が圧接されることで、保持具の枠材と保持パッドとが貼り合わされた面に応力が集中するため、保持パッドの表面に負荷がかかり、枠材が保持パッドから剥離するおそれがある。
【０００８】
本発明は上記事案に鑑み、被研磨物の端部形状を改善し安定した研磨加工を行うことができる枠材および該枠材を有する保持具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、被研磨物の移動範囲を枠内に規制するための枠材であって、前記枠材を複数に分割した分割枠材と、前記分割枠材の両端部に形成された第１の凹部に嵌合し、前記分割枠材同士を連結する連結部材と、前記分割枠材の内周部または前記分割枠材間の連結部の内周側に形成された第２の凹部に嵌合し、前記枠材の内側に向けて突出した突起を有する軟質部材と、を備える。
【００１０】
第１の態様では、連結部材が第１の凹部に嵌合することで複数の分割枠材が連結されて枠材の機能が発揮され、軟質部材が突起を枠材の内側に向けて突出するように第２の凹部に嵌合することで、研磨加工時に軟質部材の突起が、被研磨物が枠材に直接接触することを抑制するクッションの役割を果たす。
【００１１】
第１の態様において、分割枠材の両端面を平面としてもよい。分割枠材を繊維強化樹脂で形成することができる。連結部材および軟質部材はゴム弾性を有する材料で形成されていてもよい。第１および第２の凹部が一体化されていてもよい。このとき、連結部材および軟質部材を一体形成することができる。第１および第２の凹部を貫通孔または未貫通孔としてもよい。連結部材および軟質部材の厚さは、分割枠材の厚さ以下であることが好ましい。軟質部材は、突起の先端部が拡幅されていてもよい。分割枠材は、外周面に沿って分割枠材を覆う軟質部材を更に有していることが好ましい。分割枠材の全ての最外周を覆う軟質部材を更に備えていてもよい。
【００１２】
本発明の第２の態様は、被研磨物を保持するための保持具であって、前記被研磨物を支持する樹脂シート材と、前記シート材の周部に貼着され、前記被研磨物の移動範囲を枠内に規制する枠材と、を備え、前記枠材は第１の態様の構成を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、軟質部材により被研磨物の外縁部にかかる応力が緩和されるため、端部形状を改善することができると共に、連結部材が第１の凹部に嵌合されたことで分割枠材が確実に連結されるため、安定した研磨加工を行うことができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した実施形態の保持具を模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態の保持具に用いた枠材を模式的に示す平面図である。
【図３】保持具の枠材とポリウレタンシートとの貼着部分を拡大し枠材と被研磨物との位置関係を模式的に示す断面図であり、（Ａ）は２つの軟質部材を用いた実施形態の保持具、（Ｂ）は一体成形された１つの軟質部材を用いた別の態様の保持具、をそれぞれ示す。
【図４】片面研磨機で研磨加工するときの保持具、被研磨物および研磨パッドの位置関係を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明を適用可能な別の形態の枠材を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を適用した枠材を備えた保持具の実施の形態について説明する。
【００１６】
（構成）
図１に示すように、本実施形態の保持具１０は、被研磨物を保持するための保持面Ｐを有する樹脂シート材としてのポリウレタンシート２と、被研磨物の移動範囲を枠内に規制するための枠材としてのテンプレート５とを備えている。テンプレート５は分割枠材５１が連結されて構成されている。ポリウレタンシート２およびテンプレート５は外径が同じであり、テンプレート５はポリウレタンシート２側の面（接着面）がポリウレタンシート２の保持面Ｐに円環状の接着フィルム４を介して貼着されている。
【００１７】
ポリウレタンシート２は、湿式成膜法により作製されており、１００％モジュラス（２倍長に引っ張るときの張力）が２０ＭＰａ以下のポリウレタン樹脂で形成されている。ポリウレタンシート２は、厚みを均一化するために、湿式成膜時に形成されたスキン層側の表面にバフ処理が施されている。このバフ処理によりスキン層が除去されている。バフ処理された面が保持面Ｐを形成する。ポリウレタンシート２の内部には、厚み方向に沿って丸みを帯びた断面三角状の発泡３が略均等に分散した状態で形成されている。発泡３は、保持面Ｐ側の孔径が保持面Ｐの反対の面（以下、裏面と呼称する。）側の孔径より小さく形成されている。すなわち、発泡３は保持面Ｐ側で縮径されている。保持面Ｐでは、バフ処理でスキン層が除去されたため、発泡３の開孔が形成されている。発泡３の間のポリウレタン樹脂中には、発泡３より小さい孔径の図示を省略した微多孔が形成されている。発泡３および図示を省略した微多孔は、不図示の連通孔で網目状につながっている。すなわち、ポリウレタンシート２は連続発泡構造を有している。
【００１８】
図２に示すように、テンプレート５は、複数の分割枠材５１が連結されており、隣り合う分割枠材５１間に連結部Ｓを有している。分割枠材５１は対向する２つの側面を有しており、２つの側面のそれぞれの端同士をつなぐ２つの端面を有している。本例では、複数の分割枠材５１を連結したときに円環状となるように分割枠材５１の両側面は曲面になっており、分割枠材５１の両端面は平面になっている。すなわち、テンプレート５は、分割枠材５１の一方の側面が被研磨物を挿入可能な大きさの円環状の貫通穴６の内周面を形成し、分割枠材５１の他方の側面が外周面を形成するように、複数の分割枠材５１が連結されることで構成されている。テンプレート５を構成する分割枠材５１には、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を主体とした材質が用いられており、熱硬化性樹脂にガラス繊維等の繊維材を含有させることで強化されている。換言すれば、テンプレート５は繊維強化樹脂製であり、本例では、ガラス繊維強化エポキシ樹脂が用いられている。分割枠材５１の両端部にそれぞれ第１の凹部としての凹部５ａが形成されている。また、隣り合う分割枠材５１間の連結部Ｓの内周側に第２の凹部としての凹部５ｂが形成されている。凹部５ａは凹部５ｂより分割枠材５１の外周側に形成されており、凹部５ａおよび凹部５ｂはいずれも分割枠材５１の厚さ方向で貫通孔を形成している。
【００１９】
分割枠材５１の凹部５ａおよび凹部５ｂが形成された部分を上側から見たときの形状について説明する。本例では、凹部５ａは端面での大きさが内部側の大きさより小さく形成されている。すなわち、凹部５ａは分割枠材５１の端面から内部側にかけて一定の長さ分までは同じ大きさに形成され、一定の長さを越える内部側では楕円形に形成されている。一方、凹部５ｂはＴ文字形に形成されている。すなわち、凹部５ｂは、分割枠材５１の内周面側の端部を矩形状に切り欠き、端部を矩形状に切り欠くことで形成された２つの面のうち端面と平行な面を更に矩形状に切り欠くことで形成されている。
【００２０】
複数の分割枠材５１の内周面および外周面がそれぞれ連続するように複数の分割枠材５１を並べたときに、隣り合う分割枠材５１間の連結部Ｓで向かい合う両方の凹部５ａに連結部材７ａが嵌合されている。連結部材７ａの中央部が連結部Ｓに位置し、連結部材７ａの両端部が凹部５ａに位置するように嵌合されている。本例では、連結部材７ａは中央部の大きさより両端部の大きさが大きく形成されている。すなわち、連結部材７ａは、中央部が平板状で両端部が円柱状に形成されている。連結部材７ａの円柱状に形成された両端部が凹部５ａに嵌合されることで、複数の分割枠材５１が連結されている。また、隣り合う分割枠材５１間の連結部Ｓで向かい合う両方の凹部５ｂに軟質部材７ｂが嵌合されている。軟質部材７ｂは分割枠材５１の内周面より貫通穴６の内側へ突出する突起ｔを有している。本例では、軟質部材７ｂは、断面十文字形に形成されている。連結部材７ａおよび軟質部材７ｂにはゴム材料等に代表されるゴム弾性を有する材料（エラストマ）が用いられている。連結部材７ａおよび軟質部材７ｂの材料は、同じとしてもよく、異なっていてもよいが、本例では、いずれもポリウレタン樹脂が用いられている。連結部材７ａおよび軟質部材７ｂの厚さは分割枠材５１の厚さと同じに形成されている。すなわち、本例では、連結部材７ａおよび軟質部材７ｂが分割枠材５１の凹部５ａおよび凹部５ｂに厚さ方向に嵌通している。
【００２１】
接着フィルム４の接着剤には、可塑性接着剤（感圧型接着剤）が用いられている。可塑性接着剤としては、アクリル系、ニトリル系、ニトリルゴム系、ポリアミド系、ポリウレタン系、ポリエステル系等の各種の接着剤を挙げることができる。本例では、ポリウレタン系の可塑性接着剤が用いられている。テンプレート５の接着面に接着フィルム４の一面側が貼り合わされ、他面側がポリウレタンシート２の保持面Ｐと貼り合わされている。
【００２２】
また、ポリウレタンシート２の裏面側には、保持具１０を研磨装置の保持用定盤に装着するために、両面テープ８が貼り合わされている。両面テープ８は、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）製フィルム等の基材を有しており、基材の両面にアクリル系粘着材やゴム系粘着材等の粘着剤層が形成されている。両面テープ８は、基材の一面側の粘着剤層でポリウレタンシート２の裏面側と貼り合わされており、他面側の粘着剤層が剥離紙９で覆われている。
【００２３】
（製造）
保持具１０は、湿式成膜法により作製されたポリウレタンシート２、テンプレート５および両面テープ８を貼り合わせることで製造される。湿式成膜法では、ポリウレタン樹脂溶液を調整する準備工程、ポリウレタン樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し、水系凝固液中でポリウレタン樹脂をシート状に凝固再生させる凝固再生工程、凝固再生したポリウレタン樹脂を洗浄・乾燥させる洗浄・乾燥工程、厚みを均一化するバフ処理工程を経てポリウレタンシート２が作製される。以下、ポリウレタンシート２およびテンプレート５の製造方法を説明する。
【００２４】
まず、ポリウレタンシート２の製造方法について説明する。準備工程では、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂を溶解可能な水混和性の有機溶媒のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと略記する。）および添加剤を混合してポリウレタン樹脂を溶解させる。ポリウレタン樹脂には、１００％モジュラスが２０ＭＰａ以下のポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系等の樹脂から選択して用い、例えば、ポリウレタン樹脂が３０％となるようにＤＭＦに溶解させる。添加剤としては、発泡３の大きさや量（個数）を制御するカーボンブラック等の顔料、発泡形成を促進させる親水性活性剤およびポリウレタン樹脂の凝固再生を安定化させる疎水性活性剤等を用いることができる。得られた溶液を減圧下で脱泡しポリウレタン樹脂溶液を調製する。
【００２５】
凝固再生工程では、準備工程で調製したポリウレタン樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し、水系凝固液中でポリウレタン樹脂をシート状に凝固再生させる。ポリウレタン樹脂溶液を、塗布装置により常温下で帯状の成膜基材に略均一に塗布する。塗布装置として、本例では、ナイフコータを用いる。このとき、ナイフコータと成膜基材との間隙（クリアランス）を調整することで、ポリウレタン樹脂溶液の塗布厚み（塗布量）を調整する。成膜基材には、可撓性フィルム、不織布、織布等を用いることができるが、本例ではＰＥＴ製フィルムとして説明する。
【００２６】
成膜基材に塗布されたポリウレタン樹脂溶液を、ポリウレタン樹脂に対して貧溶媒である水を主成分とする凝固液中に案内する。凝固液中では、まず、塗布されたポリウレタン樹脂溶液の表面側にスキン層が厚み数μｍ程度に亘って形成される。その後、ポリウレタン樹脂溶液中のＤＭＦと凝固液との置換の進行によりポリウレタン樹脂がシート状に凝固再生する。ＤＭＦがポリウレタン樹脂溶液から脱溶媒し、ＤＭＦと凝固液とが置換することにより、スキン層より内側のポリウレタン樹脂中に発泡３および図示を省略した微多孔が形成され、発泡３および図示を省略した微多孔を網目状に連通する不図示の連通孔が形成される。このとき、成膜基材のＰＥＴ製フィルムが水を浸透させないため、ポリウレタン樹脂溶液の表面側（スキン層側）で脱溶媒が生じて成膜基材側が表面側より大きい発泡３が形成される。
【００２７】
洗浄・乾燥工程では、凝固再生した帯状（長尺状）のポリウレタン樹脂（以下、成膜樹脂という。）を洗浄した後乾燥させる。すなわち、成膜樹脂を、成膜基材から剥離した後、水等の洗浄液中で洗浄して成膜樹脂中に残留するＤＭＦを除去する。洗浄後、成膜樹脂をシリンダ乾燥機で乾燥させる。シリンダ乾燥機は内部に熱源を有するシリンダを備えている。成膜樹脂がシリンダの周面に沿って通過することで乾燥する。乾燥後の成膜樹脂をロール状に巻き取る。
【００２８】
バフ処理工程では、洗浄・乾燥工程で乾燥させた成膜樹脂のスキン層側の面にバフ処理を施す。成膜基材に形成された成膜樹脂では、湿式成膜時に厚みバラツキが生じている。成膜基材を剥離した後、裏面（スキン層の反対の面）に、表面が平坦な圧接治具を圧接することで、スキン層側に凹凸が出現する。この凹凸をバフ処理で除去する。本例では、連続的に製造された成膜樹脂が帯状のため、裏面に圧接ローラを圧接しながら、スキン層側の面に連続的にバフ処理を施し、ポリウレタンシート２を得る。得られたポリウレタンシート２では厚みバラツキが低減し厚みが均一化され、保持面Ｐに開孔が形成される。バフ処理されたポリウレタンシート２の裏面側に両面テープ８の一面側の粘着剤層を貼り合わせる。両面テープ８の他面側には剥離紙９が残されている。円形、角形等の所望の形状に裁断することで、ポリウレタンシート２の裏面側に両面テープ８が貼り合わされた保持シートを得る。
【００２９】
ここで、テンプレート５の製造方法について説明する。外形加工機（ＮＣルーター）を用いて複数の分割枠材５１の両端面に凹部５ａおよび凹部５ｂを形成する。複数の分割枠材５１の一方および他方の側面がそれぞれ連続し、一方の側面で円環状の貫通穴６の内周面を形成し、他方の側面で外周面を形成するように並べる。隣り合う分割枠材５１の向かい合う両方の凹部５ａに連結部材７ａを嵌合させ、複数の分割枠材５１を連結させる。同様に、隣り合う分割枠材５１の向かい合う両方の凹部５ｂに軟質部材７ｂを嵌合させテンプレート５を完成させる。テンプレート５を保持シートの保持面Ｐに円環状の接着フィルム４を介して貼着する。そして、表面にキズや汚れ、異物等の付着が無いことを確認する等の検査を行い、保持具１０を完成させる。
【００３０】
保持具１０を用いて被研磨物の研磨加工を行うときは、図４に示すように、片面研磨機７０の保持用定盤７１に装着した保持具１０で保持用定盤７１に被研磨物３０を保持させる。保持用定盤７１と対向するように配置された研磨用定盤７２には被研磨物３０を研磨加工するための研磨パッド２０を装着する。保持用定盤７１に保持具１０を装着するときは、剥離紙８を取り除いて粘着剤層を露出させた後、露出した粘着剤層を保持用定盤７１に接触させ押圧する。保持面Ｐに適量の水を含ませて、テンプレート５の貫通穴６に被研磨物３０を挿入する。被研磨物をポリウレタンシート２側に押し付けることで、保持面Ｐの開孔に浸入した水の表面張力およびポリウレタンシート２のポリウレタン樹脂の弾性により被研磨物を保持具１０を介して保持用定盤７１に保持させる。研磨加工時には、被研磨物３０および研磨パッド２０間に研磨粒子を含む研磨液（スラリ）を循環供給すると共に、被研磨物３０に圧力をかけながら研磨用定盤７２ないし保持用定盤７１を回転させることで、被研磨物３０を研磨加工する。
【００３１】
（作用）
次に、本実施形態の保持具１０の作用等について説明する。
【００３２】
本実施形態の保持具１０では、テンプレート５において、両端部の大きさが中央部の大きさより大きい連結部材７ａが、連結部材７ａの平板状に形成された中央部が隣り合う分割枠材５１の連結部Ｓに位置し、連結部材７ａの円柱状に形成された両端部が凹部５ａに位置するように凹部５ａに嵌合されたことで、複数の分割枠材５１が連結されている。このため、研磨加工時に分割枠材５１が離れることなく、テンプレート５が枠材の機能を発揮することができ、安定した研磨加工を行うことができる。軟質部材７ｂが凹部５ｂに嵌合されており、軟質部材７ｂの突起ｔが分割枠材５１の内周面より貫通穴６の内側へ突出している。このため、研磨加工時に軟質部材７ｂの突起ｔが被研磨物に接触し、被研磨物がテンプレート５に直接接触することを抑制するクッションの役割を果たす。これにより、被研磨物の外縁部にかかる応力が緩和され端部形状を改善することができる。また、テンプレート５の内周面の破損を軽減でき、これにより生じる破片による被研磨物のキズ等の発生を抑制することができる。
【００３３】
また、本実施形態の保持具１０では、連結部材７ａおよび軟質部材７ｂの厚さは、テンプレート５を構成する分割枠材５１の厚さと同じに形成されている。このため、連結部材７ａおよび軟質部材７ｂがテンプレート５の厚さ方向に突出することがないので、略平坦にポリウレタンシート２に貼着することができ、連結部材７ａおよび軟質部材７ｂが研磨加工を阻害することを防止することができる。
【００３４】
更に、本実施形態の保持具１０では、テンプレート５において、連結部材７ａが、凹部５ａに嵌合されたことで、複数の分割枠材５１が連結されており、隣り合う分割枠材５１間に連結部Ｓを有している。このため、従来の連続した円環状の枠材と比較して、研磨加工時に定盤が回転し被研磨物および保持具１０が圧接されても、連結部材７ａがゴム弾性を有する材料で形成されているため、連結部材７ａで連結された隣り合う分割枠材５１の若干の移動（ずれ）が接着フィルム４に用いた接着剤の弾性の範囲で許容されることで、保持具１０にかかる応力が緩和される。このため、テンプレート５とポリウレタンシート２とが貼り合わされた面にかかる負荷も軽減され、テンプレート５がポリウレタンシート２から剥離することを抑制することができる。
【００３５】
また更に、本実施形態の保持具１０では、分割枠材５１に形成された凹部５ｂに軟質部材７ｂが嵌合されている。このため、研磨加工時に定盤の回転に伴い、軟質部材７ｂと被研磨物とが繰り返し接触することで、軟質部材７ｂの摩耗によりクッション性が低下しても、軟質部材７ｂのみを交換して使用することができる。また、本実施形態では、テンプレート５が複数の分割枠材５１を連結することで構成されているため、研磨加工時にかかる圧力により分割枠材５１が劣化しても、劣化した部分の分割枠材５１のみを交換して使用することができる。これに対して、従来の連続した円環状の枠材では、被研磨物が貫通穴の内周面に繰り返し接触することで枠材が破損した場合、枠材を全て交換することとなる。従って、本実施形態では、テンプレート５を全てを一緒に交換する頻度が減少するため、従来の枠材より低コスト化を図ることができる。
【００３６】
更にまた、本実施形態では、ポリウレタンシート２は１００％モジュラスが２０Ｍｐａ以下のポリウレタン樹脂で形成されている。このため、保持面Ｐが被研磨物の形状に合うように密着して追従性を発揮するので、保持用定盤に接着した保持具１０に被研磨物を押しつけることで、被研磨物保持性を向上させることができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、連結部材７ａおよび軟質部材７ｂの材料としてポリウレタン樹脂を使用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ゴム弾性を有する材料であれば他の材料を用いることができる。このような材料として、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、水酸化ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、多硫化ゴム等を挙げることができる。連結部材７ａおよび軟質部材７ｂの材料には、同じものを用いても異なるものを用いてもよい。また、本実施形態では、連結部材７ａは、中央部が平板状で両端部が円柱状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、連結部材７ａが分割枠材５１を連結させることができるものであればどのような形状に形成されていてもよい。例えば、連結部材７ａの中央部が平板状で両端部が三角柱状や四角柱状等の多角柱状に形成されていてもよく、連結部材７ａの全体が平板状に形成されていてもよい。更に、本実施形態では、軟質部材７ｂは、断面十文字形に形成されている例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、突起ｔを有していれば十文字形に形成されていなくてもよい。例えば、凸形に形成されていてもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、連結部材７ａと軟質部材７ｂとを別個の部材とする例を示したが、図３（Ｂ）に示すように、連結部材７ａおよび軟質部材７ｂを一体成形し、軟質部材７としてもよい。この場合、軟質部材７を嵌合させる凹部５を軟質部材７の形状に合わせて形成する必要がある。このため、凹部５ａおよび凹部５ｂを一体化して凹部５を形成する。連結部材７ａおよび軟質部材７ｂを一体成形し、凹部５ａおよび凹部５ｂを一体化させると、テンプレート５の製造を簡素化することができる。
【００３９】
更に、本実施形態では、連結部材７ａおよび軟質部材７ｂの厚さが、分割枠材５１の厚さと同じとなる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、連結部材７ａおよび軟質部材７ｂの厚さが、分割枠材５１の厚さより小さく形成されていてもよい。この場合、連結部材７ａおよび軟質部材７ｂは分割枠材５１の厚さ方向に貫通しないため、軟質部材７ｂは分割枠材５１を嵌合させる凹部５ａおよび凹部５ｂは未貫通孔となる。また、軟質部材７ｂにおいて、軟質部材７ｂの突起ｔのみの厚さを分割枠材５１の厚さより小さく、突起ｔ以外の厚さを分割枠材５１の厚さと同じに形成することもできる。
【００４０】
また更に、本実施形態では、軟質部材７ｂが分割枠材５１間の連結部Ｓの内周側に形成された凹部５ｂに嵌合され、突起ｔが貫通穴６の内周面から貫通穴６の内側に突出している例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、軟質部材７ｂの突起ｔが貫通穴６の内周面の他の部分から突出するように、軟質部材７ｂを配置してもよい。この場合、軟質部材７ｂを嵌合させる凹部５ｂを分割枠材５１の内周部に形成することで軟質部材７ｂを配置することができる。また、図５に示すように、軟質部材７ｂの突起ｔの先端部は貫通穴６の内周面に沿って拡幅されていてもよい。このようすれば、軟質部材７ｂを貫通穴６の内周面に沿って部分的に配置することや、貫通穴６の内周面の全体を被覆することもできる。
【００４１】
更にまた、本実施形態では、分割枠材５１の材質として、ガラス繊維強化エポキシ樹脂を例示したが、本発明は樹脂や繊維材に限定されるものではない。研磨加工時の物理的耐性や研磨液に対する化学的耐性を考慮すれば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂等の熱硬化性樹脂にガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、紙繊維等の繊維材が含有されることで強化された繊維強化樹脂を用いることが好ましい。また、本実施形態では、分割枠材５１の両端面を平面とする例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、両端面が曲面であってもよく、または、凹凸が交互に並んでいる面であってもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、連結部材７ａおよび軟質部材７ｂを備えたテンプレート５を例示したが、分割枠材５１の外周面に沿って分割枠材５１を覆う軟質部材を更に有してもよい。また、分割枠材の全ての最外周を覆う軟質部材を更に有していてもよい。このようにすれば、軟質部材が研磨加工中にテンプレート５の外周面が研磨加工機と直接接触することを抑制するクッションの役割を果たすため、テンプレート５の外周面側の破損を抑制することができる。また、分割枠材５１の両端面側をポリウレタン樹脂等の軟質樹脂でコーティングしてもよい。このようにすれば、研磨加工時に隣り合う分割枠材５１同士が直接接触することによる分割枠材５１の損傷を抑制することができ、分割枠材５１の破片等による被研磨物へのスクラッチ等も減少させることができる。
【００４３】
更に、本実施形態では、円環状のテンプレート５を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、被研磨物の形状に合わせて矩形状や楕円形状としてもよい。テンプレート５を矩形状とした場合、連結させる分割枠材５１には、対向する２つの側面が平行のものや、２つの側面が直角に曲がっているものを用いることができ、テンプレート５の縦横にそれぞれ連結させる分割枠材５１の数を調整することで、被研磨物の大きさに合わせてテンプレート５の大きさも変えることができる。
【００４４】
また更に、本実施形態では、テンプレート５に接着フィルム４を介してポリウレタンシート２を貼り合わせる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＰＥＴ製フィルム等の基材の両面に接着剤が塗工された両面テープを使用することも可能である。更に、本実施形態では、接着フィルム４の接着剤としてポリウレタン系の可塑性接着剤を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４５】
更にまた、本実施形態では、樹脂シートとしてポリウレタン樹脂製のものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の樹脂を使用してもよい。例えば、ポリエステル樹脂等を使用してもよい。ポリウレタン樹脂を用いるようにすれば、湿式成膜法により連続状の発泡構造を容易に形成することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、ポリウレタンシート２の裏面に基材を有する両面テープ８を貼り合わせる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ポリウレタンシート２と両面テープ８との間にＰＥＴ、不織布、織布等の支持材を貼り合わせるようにしてもよい。また、両面テープ８としては、基材を有することなく粘着剤のみで構成されてもよい。更に、本実施形態では、湿式成膜法により作製された成膜樹脂のスキン層側にバフ処理を施しポリウレタンシート２を得る例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、バフ処理に代えてスライス処理を施すようにしてもよく、ポリウレタンシート２の表面側ないし裏面側にバフ処理やスライス処理を施してもよい。バフ処理やスライス処理を施すことでポリウレタンシート２の厚みを均一化させることができる。もちろん、被研磨物の種類によっては、バフ処理やスライス処理を施さなくてもよい。
【実施例】
【００４７】
以下、本実施形態に従い製造した保持具１０の実施例について説明する。なお、比較のために製造した比較例の保持具についても併記する。
【００４８】
（実施例１）
実施例１では、ポリウレタン樹脂として、１００％モジュラスが１０ＭＰａのポリエステルＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）ポリウレタン樹脂を用いた。このポリウレタン樹脂を３０％含むＤＭＦ溶液１００部に対して、粘度調整用のＤＭＦの３５部、顔料のカーボンブラックを３０％含むＤＭＦ分散液の４０部、疎水性活性剤の３部を混合してポリウレタン樹脂溶液を調製した。ポリウレタン樹脂溶液を成膜基材に塗布し、湿式成膜後にスキン層側をバフ処理してポリウレタンシート２を得た。得られたポリウレタンシート２に両面テープ８を貼り合わせた。連結部材７ａおよび軟質部材７ｂがそれぞれ凹部５ａおよび凹部５ｂに嵌合されたテンプレート５を、ポリウレタンシート２と貼り合わせ、実施例１の保持具１０を製造した。
【００４９】
（比較例１）
比較例１では、軟質部材を備えておらず、連続した円環状のテンプレートにポリウレタンシートを貼り合わせたこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の保持具を製造した。すなわち、比較例１は従来の保持具である。
【００５０】
（研磨性能評価）
次に、各実施例および比較例の保持具を用いた３．５インチアルミニウム製磁気基板の研磨加工を以下の条件で行い、ロールオフおよびスクラッチの発生の有無により研磨性能を評価した。ロールオフは、被研磨物の周縁部が中心部より過度に研磨加工されることで生じ、平坦性を評価するための測定項目の１つである。測定方法としては、例えば、光学式表面粗さ計にて外周端部から中心に向かい０．３ｍｍの位置より半径方向に２ｍｍの範囲で２次元プロファイル像を得る。得られた２次元プロファイル像において、半径方向をＸ軸、厚み方向をＹ軸としたときに、外周端部からＸ＝０．５ｍｍおよびＸ＝１．５ｍｍの座標位置のＹ軸の値がＹ＝０となるようにレベリング補正し、このときの２次元プロファイル像のＸ＝０．５〜１．５ｍｍ間におけるＰＶ値をロールオフ値（指数）で表した。ロールオフの測定には、表面粗さ測定機（Ｚｙｇｏ社製、型番Ｎｅｗ  Ｖｉｅｗ  ５０２２）を使用した。また、研磨後のアルミニウム製磁気基板に対して高輝度ハロゲンランプを照射し、目視でアルミニウム製磁気基板の表面に対するスクラッチの有無を外観評価した。ロールオフおよびスクラッチの有無の評価結果を下表１に示す。
使用研磨機：不二越株式会社製、ＭＣＰ−１５０Ｘ
回転数：（定盤）１００ｒ／ｍ、（トップリング）７５ｒ／ｍ
研磨圧力：３３０ｇ／ｃｍ２
揺動幅：１０ｍｍ（揺動中心値より２００ｍｍ）
揺動移動：１ｍｍ／ｍｉｎ
研磨剤：コロイダルシリカ（平均粒径５０ｎｍ）
被研磨物：３．５インチアルミニウム製磁気基板
研磨時間：３分間
【００５１】
【表１】
0005615589.tif 000002
【００５２】
表１に示すように、軟質部材を備えていない連続した円環状のテンプレートを用いた比較例１の保持具では、ロールオフ値が１０．２ｎｍであった。これに対して、連結部材７ａおよび軟質部材７ｂを備えたテンプレート５を用いた実施例１の保持具１０では、ロールオフ値が７．１ｎｍと、大きく向上した。これは、実施例１では、軟質部材７ｂの突起ｔが分割枠材５１の内周面から貫通穴６の内側へ突出するように凹部５ｂに嵌合させたことで、研磨加工時に被研磨物がテンプレート５と直接接触することが抑制されたため、被研磨物の外縁部にかかる応力が軽減され、端部形状が改善されたと考えられる。テンプレート５の破損も抑制できたため、被研磨物にスクラッチ等の発生も抑制された。また、テンプレート５が連結部材７ａにより分割枠材５１が連結して形成されているため、テンプレート５が研磨加工中に分解することなく安定した研磨加工を行うことができた。
【００５３】
本発明は被研磨物の端部形状を改善し安定した研磨加工を行うことができる枠材および該枠材を有する保持具を提供するものであるため、枠材の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００５４】
５  テンプレート（枠材）
７ａ  連結部材
７ｂ  軟質部材
５ａ  凹部（第１の凹部）
５ｂ  凹部（第２の凹部）
５１  分割枠材
Ｓ  連結部
ｔ  突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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